绪论科学试验及其误差控制

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1、11第一章绪论—科学试验及其误差控制第一章绪论—科学试验及其误差控制第一节科学研究与科学试验一、农业和生物学领域的科学研究科学研究是人类认识自然、改造自然、服务社会的原动力。农业和生物学领域的科学研究推动了人们认识生物界的各种规律，促进人们发掘出新的农业技术和措施，从而不断提高农业生产水平，改进人类生存环境。自然科学中有二大类科学，一类是理论科学，一类是实验科学。理论科学研究主要运用推理，包括演绎和归纳的方法。实验科学研究主要通过周密设计的实验来探新。农业和生物学领域中与植物生产有关的专业包括农学、园艺、草业、植物保护、生物技术、农业资源

2、与环境等，所涉及的学科大多数是实验科学。这些领域中科学实验的方法主要有二类，一类是抽样调查，另一类是科学试验。生物界千差万别，变化万端，要准确地描述自然，通常必须通过抽样的方法，使所做的描述具有代表性。同理，要准确地获得试验结果，必须严格控制试验条件，使所比较的对象间尽可能少受干扰而能把差异突出地显示出来。二、科学研究的基本过程和方法(一)科学研究的基本过程科学研究的目的在于探求新的知识、理论、方法、技术和产品。基础性或应用基础性研究在于揭示新的知识、理论和方法；应用性研究则在于获得某种新的技术或产品。在农业科学领域中不论是基础性研究还是

3、应用性研究，基本过程均包括3个环节：(1)根据本人的观察(了解)或前人的观察(通过文献)对所研究的命题形成一种认识或假说；(2)根据假说所涉及的内容安排相斥性的试验或抽样调查；(3)根据试验或调查所获的资料进行推理，肯定或否定或修改假说，从而形成结论，或开始新一轮的试验以验证修改完善后的假说，如此循环发展，使所获得的认识或理论逐步发展、深化。(二)科学研究的基本方法1.选题科学研究的基本要求是探新、创新。研究课题的选择决定了该项研究创新的潜在可能性。优秀的科学研究人员主要在于选题时的明智，而不仅仅在于解决问题的能力。最有效的研究是去开拓前

4、人还未涉及过的领域。不论理论性研究还是应用性研究，选题时必须明确其意义或重要性，理论性研究着重看所选课题在未来学科发展上的重要性，而应用性研究则着重看其对未来生产发展的作用和潜力。11第一章绪论—科学试验及其误差控制科学研究不同于平常一般的工作，它需要进行独创性的思维。因此要求所选的课题使研究者具有强烈的兴趣，促进研究者心理状态保持十分敏感。反之若所选的课题并不激发研究者的兴趣，那么这项研究是难以获得新颖的见解和成果的。有些课题是资助者设定的，这时研究者必须认真体会它的确实意义并激发出对该项研究的热情和信心。2.文献科学的发展是累积性的，

5、每一项研究都是在前人建筑的大厦顶层上添砖加瓦，这就首先要登上顶层，然后才能增建新的层次，文献便是把研究工作者推到顶层，掌握大厦总体结构的通道。选题要有文献的依据，设计研究内容和方法更需文献的启示。查阅文献可以少走弯路，所花费的时间将远远能为因避免重复、避免弯路所节省的时间所补偿，绝对不要吝啬查阅文献的时间和功夫。科学文献随着时代的发展越来越丰富。百科全书是最普通的资料来源，它对于进入一个新领域的最初了解是极为有用的。文献索引是帮助科学研究人员进入某一特定领域作广泛了解的重要工具。专业书籍可为所进入的领域提供一个基础性的了解。评论性杂志可使

6、科学研究人员了解有关领域里已取得的主要成绩。文摘可帮助研究人员查找特定领域研究的结论性内容，使之跟上现代科学前进的步伐。科学期刊和杂志登载最新研究的论文，它介绍一项研究的目的、材料、方法以及由试验资料推论到结果的全过程，优秀的科学论文，可给人们以研究思路和方法上的启迪。各个有实力的研究机构都十分重视图书、期刊、文献的搜集，图书馆是研究人员工作的一个关键场所。现代通信和网络技术的发展，使一些期刊、杂志通过网络为研究人员提供服务，今后计算机及网络系统将可能是文献探索的主要工具。3.假说在提出一项课题时，对所研究的对象总有一些初步的了解，有些来

7、自以往观察的累积，有些来自文献的分析。因而围绕研究对象和预期结果之间的关系，研究者常已有某种见解或想法，即已构成了某种假说，而须通过进一步的研究来证实或修改已有的假说。一项研究的目的和预期结果总是和假说相关联的，没有形成假说的研究，常常是含糊的、目的性不甚明确的。即便最简单的研究，例如进行若干个外地品种与当地品种的比较试验，实际上有其假说，即“某地引入种可能优于当地对照种”，只不过说这类研究的假说比较简单而已。简单的假说只是某些现象的概括；复杂的假说则要进一步假定出各现象之间的联系，这种联系可能是平行的，也可能是因果的，复杂的假说中甚至还

8、可能包含类推关系。假说只是一种尝试性的设想，即对于所研究对象的试探性概括，在它没有被证实之前，决不能与真理、定律混为一谈。科学的基本方法之一是归纳，从大量现象中归纳出真谛；演绎是科学的另一基本